金属钠的性质与应用
【教学目标】
1、通过实验探究,了解钠的物理性质,掌握钠的化学性质。
2、了解钠的存在、用途及制备方法。
3、通过实验操作及观察,培养学生根据对实验现象的分析形成结论的能力。
【教学重点】
钠的化学性质
【教学难点】
对实验现象的观察和分析
【教学方法】
情景设计、实验探究、分析、归纳
【教学过程】
[引言]滴水点灯:用玻璃棒蘸取水点在酒精灯的灯芯上。
【教师讲解】为什么水能使酒精灯着火呢?是因为我原先在酒精灯的灯芯中加入一点钠。
钠为什么使酒精灯着火呢?这节课我们就来一起了解这种金属。
【展示】一瓶放在煤油中的钠。
【演示实验】从煤油中取出一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油,用小刀将钠切开,观察金属钠的颜色。
(强调方法:用镊子夹取,用滤纸擦干表面的煤油。
)
【学生观察并回答】发现钠具有光亮的银白色光泽。
【教师提问】我用小刀就能切开钠,说明什么?
【学生回答】钠的硬度小。
【教师提问】钠是一种金属,应该具有金属的通性,金属都有哪些通性?
【学生回答】钠确实具有金属的通性:有良好的导电、导热性,良好的延展性。
【板书】一、钠的性质
1.物理性质:钠是一种银白色金属,质软,有导电、导热和延展性
【学生观察】再观察钠的表面,发现有白色细粉状物质覆盖,使其失去金属的光泽,变暗。
(提示:把剩余的钠放回试剂瓶。
)
【提问】为什么放置于空气中会变暗失去金属光泽呢?说明什么道理?
[生]说明钠与空气发生了化学反应——钠在空气中易变质
【教师提问】钠在空气中为什么会变质?你能从钠的原子结构上加以分析吗?(突出结构与性质的关系)
[学生思考后回答]钠原子最外层有1个电子,在化学反应中,容易失去最外层的一个电子,达到8电子的稳定状态,形成钠离子。
[师]很好!正是因为钠原子很容易失去最外层的一个电子,所以钠的化学性质很活泼,显什么性呢?
[学生思考后回答]钠是一种强的还原剂,显强还原性。
【板书】二、钠的化学性质
[师]事实上由于空气中的氧气在常温下与钠反应生成了氧化钠,从而使金属钠失去光泽。
纯净的氧化钠是一种白色粉末。
1、与非金属单质反应
(1)与氧气反应
常温下:4Na + O
2
= 2Na2O(白色)
[问]钠在常温下与氧气生成Na2O,钠在加热和点燃的情况下与氧气反应生成什么呢?
[演示实验]切取一小块钠,放在石棉网上加热,观察现象。
[现象]钠在空气中燃烧,产生黄色的火焰,生成淡黄色固体。
[教师总结]淡黄色固体物质是过氧化钠,它是一种不同于氧化钠的新物质。
这说明钠与氧的反应条件不同,得到的产物也不相同。
[板书]加热或点燃:2Na + O2 点燃 Na2O2(淡黄色)
【教师讲解】除了和氧气外,钠还能和其它的物质发生反应吗?
【演示实验】向盛水的小烧杯里滴入几滴酚酞试剂,然后用镊子取一小块绿豆大的金属钠用滤纸吸干其表面的煤油,注意不要用手接触,然后把处理好的钠块投入小烧杯中。
观察发生的现象。
[问]在刚才的反应中发生了哪些现象呢?请同学有序的描述这些现象。
[学生讨论及回答]钠投入水中浮在水面,迅速融化成一个光亮的小球,在水面上四处游动,并发出嘶嘶的响声,最后消失,溶液变红色。
[师]这些现象可以用简单的五个字描述:“浮、熔、游、红、鸣”。
[问]大家思考一下,发生这些现象的原因分别是什么呢?
【教师】分析原因并在钠的物理性质上补充:密度小、熔点低
[问]从元素首恒的观点和氧化还原的角度分析,反应生成的碱性物质和产生的气体分别是什么呢?
[生]反应生成氢氧化钠,这是个氧化还原反应,钠元素的化合价升高,必定要有一种元素的化
[板书]
[板书]保存:保存于煤油中
【教师提问】解释钠为什么要保存在煤油中,为什么可以保存在煤油中?
【教师讲解】钠保存在煤油中,不和煤油反应。
钠就能沉在煤油底部,与空气隔绝,它的密度一
定比煤油大,钠的密度为0.97g ·cm-3。
[师]钠与水反应的实质是钠原子与水电离出的氢离子反应,因为钠是一种非常活泼的金属,能置换出水中的H,这也是钠和水反应的实质。
(可以进一步说明钠是一种非常活泼的金属)。
正是如此,大家想钠能不能与稀盐酸反应?
[生]能。
钠与水反应实质上是钠与水电离出的氢离子反应,稀盐酸能电离出氢离子,因此不仅能反应,而且反应比钠与水反应更剧烈。
[板书] 3、与酸反应
2Na + 2HCl === 2NaCl + H2↑
[过渡]回答得非常正确,下面我们继续探究钠的其他性质。
【教师讲解】钠是一种活泼的金属,还原性很强,能把水中的氢原子置换出来。
我们知道活泼的金属能把不活泼的金属从它的可溶性盐当中置换出来,那么钠能从硫酸铜溶液置换出铜吗?如果能,请你猜测一下实验现象。
【学生回答】能。
钠消失,有红色的铜生成。
[演示实验]取一小块绿豆大的金属钠用滤纸吸干其表面的液体,注意不要用手接触,然后把处理好的钠块投入盛硫酸铜溶液的小烧杯里,观察发生的现象。
[问]描述以上发生的现象并解释原因?
[生]钠与硫酸铜溶液反应,熔成一个光亮的小球,在液面上四处游动,并发出嘶嘶的响声,同时有蓝色沉淀生成。
[师]这说明钠不能和硫酸铜溶液发生置换反应。
发生反应的原理是什么呢?
[学生讨论] 钠与水先反应,生成的氢氧化钠再与硫酸铜发生复分解反应生成氢氧化铜蓝色沉淀。
[板书] 4、与盐溶液反应
2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑
2NaOH + CuSO4 == Cu(OH)2↓ + Na2 SO4
叠加方程式得:2Na + 2H2O+ CuSO4 == Cu(OH)2↓ + Na2 SO4 + H2↑
【教师讲解】所以假如要用钠(价格比较贵)来置换一些贵的稀有金属,那么一定不能在水溶液中进行,而是把盐加热到熔融的状态下。
例如,可以用钠从熔融的氯化钛中置换出钠。
【教师板演】5、与熔融的金属氯化物:4Na + TiCl4(熔融) ==== Ti + 4NaCl
【教师讲解】钠很活泼,那么自然界有单质钠存在吗?
【学生回答】没有单质钠存在。
【教师讲解】那么怎样才能获得钠单质呢?
[板书]二、钠的工业制法
2NaCl 通电 2Na+Cl2【教师讲解】有关钠的性质就这些。
请同学们相互讨论一下,钠的这些性质有什么用途呢?
【板书】三、钠的用途
1.制备钠的化合物
2.钠钾合金可做原子反应堆的导热剂
3.高压钠灯
4.还原贵重金属
【总结】今天我们系统的学习了金属钠,除了怕水外,它还有很多性质,比如很软,熔点低,能和许多非金属单质反应,能把稀有金属的熔融物中置换出稀有金属等。
《金属钠的性质与用途》板书:
金属钠的性质与应用
一、钠的性质
1.钠的物理性质
银白色金属,质软,有延展性,导电,导热,熔、沸点低,密度小
2、钠的化学性质
(1)与非金属单质反应
与O
2
反应
常温下:4Na + O
2
= 2Na2O(白色)
加热或点燃:2Na + O2 点燃 Na2O2(淡黄色)
与Cl2反应:2Na+Cl2 =2NaCl。
(2)与水反应
2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑(本质是钠与水电离出的H+进行反应)
(3)与酸反应
2Na + 2HCl === 2Na Cl + H2↑(比与水反应剧烈)
(4)与盐反应
2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑
2NaOH + CuSO4 == Cu(OH)2↓ + Na2 SO4
叠加方程式得:2Na + 2H2O+ CuSO4 == Cu(OH)2↓ + Na2 SO4 + H2↑
二、钠的工业制法
2NaCl 通电 2Na+Cl2
三、钠的用途 1.制备钠的化合物
2.钠钾合金可做原子反应堆的导热剂
3.高压钠灯
4.还原贵重金属 . .。